Problem zdrowia ludzkiego i genetyki są ze sobą ściśle powiązane. Obecnie znanych jest ponad 5500 dziedzicznych chorób człowieka. Wśród nich są choroby genowe i chromosomalne, a także choroby z dziedziczną predyspozycją.
Choroby genetyczne Jest to znacząca grupa chorób wynikających z uszkodzeń DNA na poziomie genów. Zwykle choroby te są determinowane przez jedną parę genów allelicznych i są dziedziczone zgodnie z prawami G. Mendla. W zależności od rodzaju dziedziczenia wyróżnia się choroby autosomalne dominujące, autosomalne recesywne i związane z płcią. Ogólna częstość chorób genowych w populacjach ludzkich wynosi 2-4%.
Większość chorób genowych wiąże się z mutacjami w niektórych genach, które prowadzą do zmian w strukturze i funkcjach odpowiednich białek i przejawiają się fenotypowo. Choroby genetyczne obejmują liczne zaburzenia metaboliczne (węglowodany, lipidy, aminokwasy, metale itp.). Ponadto mutacje genów mogą powodować nieprawidłowy rozwój i funkcjonowanie niektórych narządów i tkanek. Tak więc wadliwe geny powodują dziedziczną głuchotę, zanik nerwu wzrokowego, sześciopalcowość, krótkie palce i wiele innych objawów patologicznych.
Przykładem choroby genowej związanej z naruszeniem metabolizmu aminokwasów jest fenyloketonuria. Jest to zaburzenie autosomalne recesywne, występujące u 1:8000 noworodków. Jest to spowodowane defektem w genie kodującym enzym, który przekształca aminokwas fenyloalaninę w inny aminokwas, tyrozynę. Dzieci z fenyloketonurią rodzą się na pozór zdrowe, ale enzym ten jest u nich nieaktywny. Dlatego fenyloalanina kumuluje się w organizmie i zamienia się w szereg toksycznych substancji uszkadzających układ nerwowy.
system dziecka. W rezultacie dochodzi do naruszeń napięcia mięśniowego i odruchów, rozwijają się drgawki, a później dołącza upośledzenie umysłowe. Wcześnie zdiagnozowana (we wczesnych stadiach rozwoju dziecka) fenyloketonurię skutecznie leczy się specjalną dietą ubogą w fenyloalaninę. Ścisła dieta nie jest wymagana przez całe życie, ponieważ układ nerwowy dorosłego jest bardziej odporny na toksyczne produkty przemiany materii fenyloalaniny.
W wyniku mutacji genu odpowiedzialnego za syntezę jednego z białek włókien tkanki łącznej, a Zespół Marfana. Ta choroba jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący. Pacjenci wyróżniają się wysokim wzrostem, długimi kończynami, bardzo długimi palcami pająków, płaskostopiem, deformacją klatki piersiowej (ryc. 111). Ponadto chorobie może towarzyszyć niedorozwój mięśni, zez, zaćma, wrodzone wady serca itp. Należy zauważyć, że tak sławni ludzie jak N. Paganini i A. Lincoln cierpieli na zespół Marfana.
Innym przykładem choroby genetycznej jest hemofilia- dziedziczna skaza krwotoczna. Ta recesywna choroba sprzężona z chromosomem X jest spowodowana zmniejszeniem lub zaburzeniem syntezy pewnego czynnika krzepnięcia krwi. W ciężkiej hemofilii zagrażające życiu pacjenta krwawienie może być spowodowane nawet pozornie niewielkim urazem. Leczenie chorych na hemofilię opiera się na wprowadzeniu brakującego czynnika krzepnięcia.
Choroby chromosomowe są spowodowane mutacjami chromosomowymi i genomowymi, tj. są związane ze zmianą struktury lub liczby chromosomów. Wśród nich można wyróżnić anomalie w chromosomach płci, trisomię w autosomach, a także nieprawidłowości strukturalne chromosomów.
Zespoły z anomaliami liczbowymi chromosomów płci obejmują: zespół Shereshevsky'ego-Turnera, zespół polisomii chromosomu X u kobiet, zespół Klinefeltera itp. Przyczyną tych chorób jest naruszenie rozbieżności chromosomów płci podczas tworzenia gamet.
Zespół Szereszewskiego— Tokarz rozwija się u dziewczynek z zestawem chromosomów 44L+F) (nie ma drugiego chromosomu X). Częstość występowania wynosi 1: 3000 noworodków. Pacjenci charakteryzują się niskim wzrostem (średnio 140 cm), krótką szyją z głębokimi fałdami skóry od tyłu głowy do ramion, skróceniem 4 i 5 palców, brakiem lub słabym rozwojem drugorzędowych cech płciowych, niepłodnością ( Rys. 112). W 50% przypadków obserwuje się upośledzenie umysłowe lub skłonność do psychozy.
Zespół polisomii X u kobiet może wynikać z trisomii (zestaw 44 A + XXX), tetrasomia (44 A + XXXX) lub pentasomia (44L +ХХХХХ). Trisomia występuje z częstotliwością 1:1000 noworodków. Manifestacje są dość zróżnicowane: możliwy jest niewielki spadek inteligencji, rozwój psychozy i schizofrenii oraz upośledzenie funkcji jajników. W przypadku tetrasomii i pentasomii wzrasta prawdopodobieństwo upośledzenia umysłowego i obserwuje się niedorozwój pierwotnych i wtórnych cech płciowych.
Zespół Klinefeltera obserwowane z częstotliwością 1:500 nowonarodzonych chłopców. Pacjenci mają dodatkowy chromosom X (44L +XXY). Choroba objawia się w okresie dojrzewania i wyraża się niedorozwojem narządów płciowych i wtórnymi cechami płciowymi. Mężczyźni z tym zespołem charakteryzują się wysokim wzrostem, kobiecym typem ciała (wąskie ramiona, szeroka miednica), powiększonymi gruczołami piersiowymi, słabym zarostem na twarzy. U pacjentów proces spermatogenezy jest zaburzony iw większości przypadków są bezpłodni. Opóźnienie w rozwoju intelektualnym obserwuje się tylko w 5% przypadków.
Syndrom jest również znany disomie na chromosomie Y(44L +XYY). Obserwuje się to z częstotliwością
1: 1000 nowonarodzonych chłopców. Zwykle mężczyźni z tym zespołem nie różnią się od normy w rozwoju psychicznym i fizycznym. Być może niewielki wzrost wzrostu powyżej średniej, niewielki spadek inteligencji, skłonność do agresji.
Najczęstszą trisomią autosomalną jest Zespół Downa, spowodowane trisomią na 21. chromosomie. Częstotliwość choroby wynosi średnio 1:700 noworodków. Pacjenci charakteryzują się niskim wzrostem, okrągłą spłaszczoną twarzą, mongoloidalnym nacięciem oczu z ep i cantus som - zwisającą fałdą nad górną powieką, małymi zdeformowanymi uszami, wysuniętą szczęką, małym nosem z szerokim płaskim grzbietem nos, zaburzenia rozwoju umysłowego (ryc. 113). Chorobie towarzyszy spadek odporności, zaburzenie gruczołów dokrewnych. Około połowa pacjentów ma wady rozwojowe układu sercowo-naczyniowego.
Istnieją również choroby związane z trisomią na 13. i 18. chromosomie. Dzieci z tymi anomaliami zwykle umierają w młodym wieku z powodu wielu wad rozwojowych.
Około 90% całkowitej liczby ludzkich patologii dziedzicznych to choroby z dziedziczną predyspozycją. Do najczęstszych chorób tego typu należą: reumatyzm, marskość wątroby, cukrzyca, nadciśnienie, choroba wieńcowa, schizofrenia, astma oskrzelowa itp.
Główna różnica między tymi chorobami a chorobami genowymi i chromosomowymi polega na znaczącym wpływie warunków środowiskowych i stylu życia człowieka na rozwój choroby. Pewna kombinacja czynników zewnętrznych może wywołać wczesny rozwój choroby. Na przykład palenie może stymulować rozwój astmy oskrzelowej, nadciśnienia itp.
Profilaktyka, diagnostyka i leczenie chorób dziedzicznych mają ogromne znaczenie. W tym celu w wielu krajach świata, w tym na Białorusi, utworzono sieć placówek zajmujących się poradnictwem medycznym genetycznym dla ludności. Głównym celem poradnictwa genetycznego jest zapobieganie narodzinom dzieci z chorobami dziedzicznymi.
Poradnictwo genetyczne i diagnostyka prenatalna wymagany w przypadku, gdy rodzice nienarodzonego dziecka:
Czy krewni (przy blisko spokrewnionym małżeństwie prawdopodobieństwo posiadania dzieci z recesywnymi chorobami dziedzicznymi wzrasta kilkakrotnie);
powyżej 35 lat;
Praca w niebezpiecznej branży;
Mają genetycznie upośledzonych krewnych lub już mają dzieci z wrodzoną patologią.
Zastosowanie kompleksu metod diagnostycznych (genealogicznych, cytogenetycznych, biochemicznych itp.) Umożliwia obliczenie ryzyka urodzenia dziecka z dziedziczną anomalią, ustalenie przyczyn choroby we wczesnych stadiach rozwoju i zastosowanie odpowiednie metody leczenia. Należy zauważyć, że palenie tytoniu, zażywanie alkoholu i narkotyków przez matkę lub ojca nienarodzonego dziecka znacznie zwiększają prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z chorobami dziedzicznymi.
W przypadku narodzin chorego dziecka z terminowym wykryciem wielu chorób dziedzicznych możliwe jest leczenie lekami, dietą lub hormonalną.
1. Jakie typy ludzkich chorób dziedzicznych są rozróżniane?
2. Jakie choroby genowe możesz wymienić? Jakie są ich powody?
3. Nazwij i scharakteryzuj znane ci ludzkie choroby chromosomowe. Jakie są ich powody?
4. Jakie czynniki mogą przyczynić się do rozwoju chorób z dziedziczną predyspozycją?
5. Jakie są główne zadania medycznego poradnictwa genetycznego?
6. U osób z jakimi chorobami dziedzicznymi można zastosować leczenie hormonalne? Terapia dietetyczna?
7. Narodziny dzieci z jakimi chorobami chromosomowymi są możliwe, jeśli mejoza ojca przebiega normalnie, a chromosomy płci matki nie rozchodzą się (obaj przenoszą się na ten sam biegun komórki)? Albo jeśli mejoza matki przebiega normalnie, a u ojca nie występuje dysjunkcja chromosomów płciowych?
8. Jeżeli dzieci homozygotyczne pod względem genu fenyloketonurii są od pierwszych dni życia wychowywane na diecie ubogiej w fenyloalaninę, choroba nie rozwija się. Z małżeństw takich osób ze zdrowymi homozygotycznymi małżonkami zwykle rodzą się zdrowe heterozygotyczne dzieci. Jednak znanych jest wiele przypadków, gdy kobiety, które dorastały na diecie i poślubiły zdrowych homozygotycznych mężczyzn, miały dzieci upośledzone umysłowo. Jak można to wyjaśnić?
- § 1. Zawartość pierwiastków chemicznych w organizmie. Makro- i mikroelementy
- § 2. Związki chemiczne w organizmach żywych. substancje nieorganiczne
- § 10. Historia odkrycia celi. Stworzenie teorii komórki
- § 15. Retikulum endoplazmatyczne. Kompleks Golgiego. Lizosomy
- § 24. Ogólna charakterystyka metabolizmu i konwersji energii
Rozdział 1. Składniki chemiczne organizmów żywych
Rozdział 2. Komórka - strukturalna i funkcjonalna jednostka żywych organizmów
Rozdział 3
Rozdział 4. Strukturalna organizacja i regulacja funkcji w organizmach żywych
Według naukowców manifestacja u ludzi niektórych chorób dziedzicznych wiąże się z kilkoma przyczynami:
- zmiana liczby chromosomów;
- naruszenia w strukturze chromosomów rodziców;
- mutacje na poziomie genów.
W sumie tylko jedna para zawiera chromosomy płci, a wszystkie pozostałe są autosomalne i różnią się od siebie rozmiarem i kształtem. Zdrowa osoba ma 23 pary chromosomów. Pojawienie się dodatkowego chromosomu lub jego zniknięcie powoduje różne konstytucyjne zmiany w ludzkim ciele.
W wyniku rozwoju współczesnej nauki naukowcy nie tylko policzyli chromosomy, ale teraz potrafią rozpoznać każdą parę. Przeprowadzanie analiz kariotypów pozwala zidentyfikować istnienie choroby dziedzicznej we wczesnych stadiach życia danej osoby. Zmiany te są związane z brakiem równowagi w określonej parze chromosomów.
Przyczyny chorób dziedzicznych
Przyczyny chorób dziedzicznych związane z przyczynami dziedzicznymi można podzielić na kilka grup:
- choroby o działaniu bezpośrednim lub wrodzone; pojawiają się u dziecka zaraz po urodzeniu. Typowymi przedstawicielami są hemofilia, fenyloketonuria, choroba Downa. Naukowcy bezpośrednio łączą występowanie takich chorób ze sposobem i warunkami życia, jakie żyli oboje rodzice przed zawarciem wspólnego małżeństwa i poczęciem dziecka. Często przyczyną rozwoju tego typu patologii jest styl życia przyszłej matki w czasie ciąży. Najczęściej wśród przyczyn przyczyniających się do zmian w zestawie chromosomów jest używanie napojów alkoholowych, substancji zawierających narkotyki, negatywnych warunków środowiskowych.
- choroby dziedziczone po rodzicach, ale aktywowane przez ostrą ekspozycję na bodźce zewnętrzne. Takie choroby postępują w procesie wzrostu i rozwoju dziecka, ich występowanie i dalsza ekspansja wywoła negatywność mechanizmów odpowiedzialnych za dziedziczność. Głównym czynnikiem wywołującym nasilenie objawów jest negatywny społecznie styl życia. Najczęściej te czynniki mogą powodować cukrzycę i zaburzenia psychiczne.
- choroby bezpośrednio związane z dziedziczną predyspozycją. W obecności poważnych czynników związanych z warunkami zewnętrznymi może rozwinąć się astma oskrzelowa, miażdżyca, niektóre choroby serca, wrzody itp. Czynniki szkodliwe to zła jakość odżywiania, negatywna ekologia, bezmyślne leki, ciągłe stosowanie chemii gospodarczej.
Chromosomalne zmiany dziedziczne
Mutacje związane ze zmianą liczby chromosomów wyglądają jak naruszenie procesu podziału - mejozy. W wyniku niepowodzenia w „programie” dochodzi do zduplikowania istniejących par chromosomów, zarówno płciowych, jak i somatycznych. Dziedziczne odchylenia zależne od płci są przenoszone za pomocą chromosomu X płci.
W męskim ciele ten chromosom nie ma pary, dzięki czemu z góry zachowuje się manifestacja choroby dziedzicznej u mężczyzn. W kobiecym ciele znajduje się para „X”, więc kobiety są uważane za nosiciele niskiej jakości chromosomu X. Do dziedziczne choroby chromosomowe przekazywane wyłącznie przez linię żeńską, konieczna jest obecność nienormalnej pary. Taki efekt jest dość rzadki w naturze.
Genetyczne choroby dziedziczne
Większość chorób dziedzicznych występuje w wyniku mutacji genów, które są zmianami w DNA na poziomie molekularnym i są dobrze znane genetykom i pediatrom. Istnieją mutacje genów, które objawiają się na poziomie molekularnym, komórkowym, tkankowym lub narządowym. Pomimo tego, że odstęp od mutacji na poziomie cząsteczek DNA do głównego fenotypu jest duży, należy podkreślić, że wszystkie możliwe mutacje w tkankach, narządach i komórkach organizmu należą do fenotypu. Chociaż są to zmiany czysto zewnętrzne.
Między innymi nie należy tracić z pola widzenia możliwości niebezpiecznego oddziaływania ekologii i innych genów, które powodują różne modyfikacje i realizują funkcje genów mutujących. Wielorakość form białek, różnorodność ich funkcji oraz brak wiedzy naukowej w zakresie procesów metabolicznych negatywnie wpływają na próby tworzenia klasyfikacji chorób genowych.
Wniosek
Współczesna medycyna ma około 5500-6500 postaci klinicznych chorób genowych. Dane te mają charakter orientacyjny ze względu na brak wyraźnych granic przy wyodrębnianiu poszczególnych form. Niektóre genetyczne choroby dziedziczne z klinicznego punktu widzenia są różnymi formami, ale z genetycznego punktu widzenia są konsekwencją mutacji w jednym locus.
Choroby dziedziczne Jedną z tajemnic pozostaje pojawienie się chorób dziedzicznych spowodowanych mutacjami chromosomów i genów.
Z reguły dziecko cierpi na chorobę dziedziczną, gdy jedno lub oboje rodziców jest nosicielami wadliwego genu. Rzadziej następuje to w wyniku zmiany własnego kodu genowego pod wpływem warunków wewnętrznych (w ciele lub komórce) lub zewnętrznych w momencie poczęcia. Jeśli przyszli rodzice lub jedno z nich w rodzinie mieli takie dolegliwości, to przed urodzeniem dziecka powinni skonsultować się z genetykiem, aby ocenić ryzyko posiadania chorych dzieci.
Rodzaje chorób dziedzicznych
Wśród chorób dziedzicznych zwykle wyróżnia się:
. Choroby chromosomowe wynikające ze zmian w strukturze i liczbie chromosomów (w szczególności zespół Downa). Są częstą przyczyną poronień, ponieważ. płód z tak poważnymi naruszeniami nie może się normalnie rozwijać. U noworodków występują różne stopnie uszkodzenia układu nerwowego i całego organizmu, opóźnienie w rozwoju fizycznym i psychicznym.
. Choroby związane z zaburzeniami metabolicznymi, które stanowią znaczną część wszystkich patologii dziedzicznych. Obejmuje to choroby, które powstały z powodu naruszenia metabolizmu aminokwasów, metabolizmu tłuszczów (prowadzi w szczególności do upośledzenia aktywności mózgu), metabolizmu węglowodanów i innych. Wiele z nich można leczyć tylko ścisłą dietą.
. Zaburzenia immunologiczne prowadzą do zmniejszenia produkcji immunoglobulin - specjalnych białek, które zapewniają obronę immunologiczną organizmu. Pacjenci są znacznie bardziej narażeni na rozwój sepsy, chorób przewlekłych, są bardziej podatni na ataki różnych infekcji.
. Choroby, wpływ na układ hormonalny tych. zakłócanie procesu wydzielania niektórych hormonów, co zaburza prawidłowy metabolizm, funkcjonowanie i rozwój narządów.
Badanie przesiewowe noworodka
Istnieją setki chorób dziedzicznych, az większością z nich konieczne jest rozpoczęcie walki jak najwcześniej, najlepiej od urodzenia. Obecnie w wielu krajach noworodki są sprawdzane pod kątem obecności takich chorób - nazywa się to badaniem przesiewowym noworodków. Ale nie wszystkie dolegliwości są objęte programem.
Kryteria włączenia choroby do badań przesiewowych określa WHO:
Stosunkowo powszechne (przynajmniej na terenie danego kraju);
Ma poważne konsekwencje, których można uniknąć, jeśli leczenie rozpocznie się natychmiast;
W pierwszych dniach, a nawet miesiącach po urodzeniu nie ma wyraźnych objawów;
Istnieje skuteczny sposób leczenia;
Diagnostyka masowa jest korzystna ekonomicznie dla służby zdrowia w kraju.
Krew do analizy pobierana jest z pięty wszystkich niemowląt w pierwszym tygodniu życia. Jest nakładany na specjalną formę z odczynnikami i wysyłany do laboratorium. Po otrzymaniu pozytywnej reakcji dziecko będzie musiało ponownie przejść procedurę, aby potwierdzić lub odrzucić diagnozę.
Badania przesiewowe noworodków w Rosji
W Rosji od 2006 roku wszystkie noworodki zostały przebadane pod kątem pięciu chorób.
Mukowiscydoza. Wpływa na gruczoły wydzielania zewnętrznego. Wydzielany przez nie śluz i wydzielina stają się gęstsze i bardziej lepkie, co prowadzi do poważnych zaburzeń w układzie oddechowym i żołądkowo-jelitowym, aż do śmierci pacjentów. Przez całe życie wymagane jest kosztowne leczenie, a im szybciej się rozpocznie, tym łatwiej postępuje choroba.
wrodzona niedoczynność tarczycy. Prowadzi to do naruszenia produkcji hormonów tarczycy, co powoduje poważne opóźnienie rozwoju fizycznego i rozwoju układu nerwowego u dzieci. Choroba może zostać całkowicie zatrzymana, jeśli natychmiast po jej wykryciu zaczniesz przyjmować leki hormonalne.
Fenyloketonuria. Przejawia się to niedostateczną aktywnością enzymu rozkładającego aminokwas fenyloalaninę, który znajduje się w pokarmach białkowych. Produkty rozpadu aminokwasu pozostają we krwi, gromadzą się tam i powodują uszkodzenia mózgu, upośledzenie umysłowe i drgawki. Pacjenci muszą przez całe życie przestrzegać ścisłej diety, prawie całkowicie wykluczając pokarmy białkowe.
Zespół andrenogenitalny. Jest to cała grupa chorób związanych z naruszeniem produkcji hormonów przez nadnercza. Praca nerek i układu sercowo-naczyniowego jest zaburzona, rozwój narządów płciowych jest zahamowany. Sytuację można naprawić tylko dzięki terminowemu i stałemu przyjmowaniu brakujących hormonów.
Galaktozemia. Dzieje się tak z powodu braku enzymu, który przekształca galaktozę zawartą w cukrze mlecznym w glukozę. Nadmiar galaktozy szkodzi wątrobie, narządom wzroku, ogólnie rozwojowi psychicznemu i fizycznemu. Z diety pacjenta konieczne jest całkowite wykluczenie wszystkich produktów mlecznych.
Nie trzeba obawiać się badań przesiewowych przeprowadzanych w szpitalu położniczym – jest to całkowicie bezpieczne. Ale jeśli Twoje dziecko okaże się tylko jednym z kilku tysięcy, którym nie udało się urodzić z żadną z tych chorób, Terminowe leczenie pomoże uniknąć dalszych komplikacji. lub nawet całkowicie wyeliminować konsekwencje.
Choroby dziedziczne to choroby, których rozwój jest spowodowany pewnymi mutacjami genów i chromosomów. Dość często mylone są takie terminy, jak „choroby dziedziczne” i „choroby wrodzone”, które mogą być również używane jako synonimy.
Choroby wrodzone obejmują te choroby, które występują przy urodzeniu dziecka, a ich rozwój może być wywołany nie tylko czynnikami dziedzicznymi, ale także egzogennymi.
Na przykład mogą to być wady rozwojowe serca, które mogą być związane z negatywnym wpływem na dziecko związków chemicznych, promieniowania jonizującego, różnych leków, które kobieta przyjmuje w czasie ciąży i oczywiście obecności różnych infekcji wewnątrzmacicznych.
Jednocześnie nie wszystkie choroby dziedziczne będą klasyfikowane jako wrodzone, ponieważ wiele z nich może zacząć pojawiać się już po okresie noworodkowym (np. po 40 latach można wykryć pląsawicę Huntingtona).
W prawie 30% przypadków dzieci są hospitalizowane z powodu chorób wrodzonych i dziedzicznych. W tym przypadku to niezbadany charakter konkretnej choroby będzie miał największe znaczenie, co może być w dużej mierze spowodowane obecnością czynników genetycznych.
Choroby dziedziczne mogą również mieć taki synonim jak „choroby rodzinne”, ponieważ początek ich rozwoju najczęściej wynika nie tylko z pewnych czynników dziedzicznych, ale także z zawodowych lub narodowych tradycji rodziny i oczywiście z życia ludzkiego warunki.
Biorąc pod uwagę, jaki rodzaj korelacji istnieje w rozwoju danej choroby, czynników egzogennych i dziedzicznych, w patogenezie i etiologii, wszystkie choroby człowieka można warunkowo podzielić na dokładnie trzy kategorie:
- Kategoria 1 - są to choroby dziedziczne, które objawiają się, biorąc pod uwagę patologiczną mutację jako czynnik etiologiczny, który praktycznie nie będzie zależał od wpływu środowiska, ponieważ w tym przypadku zostanie to określone tylko jako nasilenie pewnych objawów sama choroba. Pierwsza kategoria chorób dziedzicznych będzie obejmować wszystkie choroby genowe i chromosomowe charakteryzujące się pełną manifestacją (na przykład będą obejmować itp.);
- Druga kategoria to choroby nazywane chorobami wieloczynnikowymi. Oznacza to, że ich rozwój opiera się na interakcji czynników środowiskowych i genetycznych. Ta kategoria chorób dziedzicznych obejmie choroby takie jak choroba wrzodowa dwunastnicy i żołądka, różne choroby alergiczne, a także różne wady rozwojowe i niektóre formy otyłości.
Obecność czynników genetycznych, które wydają się być charakterystycznym układem poligenicznym, wynikać będzie z predyspozycji genetycznych, natomiast początek jej realizacji może nastąpić w przypadku narażenia na szkodliwe lub niekorzystne czynniki środowiskowe (np. przepracowanie psychiczne lub fizyczne). , naruszenie zrównoważonej i racjonalnej diety, naruszenie zwykłego reżimu itp.). Jednocześnie dla jednej kategorii osób taki wpływ będzie mniej istotny, a dla innych większy.
Choroby wieloczynnikowe obejmą również pewne stany, w których tylko jeden zmutowany gen będzie odgrywał główną rolę czynnika genetycznego. Jednak ten stan objawia się tylko w pewnych sprzyjających warunkach (na przykład taki stan może objawiać się dehydrogenazą, czyli niedoborem glukozo-6-fosforanu);
- Kategoria 3 - są to pewne choroby, których początek jest bezpośrednio związany z narażeniem na szkodliwe lub negatywne czynniki środowiskowe, podczas gdy obecność dziedziczności praktycznie nie będzie odgrywać żadnej roli. Ta kategoria obejmuje oparzenia, urazy i ostre choroby zakaźne. Ale jednocześnie na przebieg samej choroby mogą mieć bezpośredni wpływ pewne czynniki genetyczne (na przykład szybkość powrotu do zdrowia, rozwój dekompensacji funkcji uszkodzonych narządów, przejście od postaci ostrej do przewlekłej jeden itd.). Najczęściej choroby dziedziczne zostaną podzielone na trzy główne grupy - są to monogenowe, chromosomalne i poligeniczne (czyli choroby z dziedziczną predyspozycją lub wieloczynnikowe).
Klasyfikacja chorób dziedzicznych
Kliniczna klasyfikacja chorób opiera się na zasadzie ogólnoustrojowej i narządowej. Biorąc pod uwagę tę klasyfikację, wyróżnia się choroby dziedziczne układu hormonalnego, nerwowego, sercowo-naczyniowego i oddechowego. Jak również przewodu pokarmowego, wątroby, układu krwionośnego, nerek, oczu, uszu, skóry itp.
Jednocześnie ta klasyfikacja jest warunkowa, ponieważ większość chorób dziedzicznych będzie charakteryzowała się właśnie udziałem ogólnoustrojowego uszkodzenia tkanek lub kilku narządów w samym procesie patologicznym.
W zależności od rodzaju dziedziczenia, choroby monogenowe mogą być autosomalne recesywne, autosomalne dominujące, sprzężone z płcią. Biorąc pod uwagę manifestację fenotypową - fermentopatię, czyli choroby metaboliczne, do których należą choroby z zaburzoną naprawą DNA. Objawy fenotypowe obejmują immunopatologię (także choroby wywołane zaburzeniami układu dopełniacza), patologie układu krzepnięcia krwi, upośledzoną syntezę hormonów peptydowych i białek transportowych.
Choroby monogenowe obejmą również grupę zespołów charakteryzujących się dużą liczbą wad wrodzonych, w obecności których nie zostanie wyspecyfikowany pierwotny defekt zmutowanego genu. Wszystkie choroby monogenowe zostaną odziedziczone po rodzicach, biorąc pod uwagę wszystkie prawa Mendla.
Większość znanych nauce chorób dziedzicznych jest spowodowana właśnie mutacjami genów strukturalnych, podczas gdy dziś nadal ma to pośrednie dowody i prawdopodobieństwo etiologicznej roli mutacji genów regulatorowych w pewnej kategorii chorób.
W przypadku chorób, których rozwój opiera się na naruszeniu prawidłowej syntezy białek lub białek strukturalnych, które pełnią określone funkcje (na przykład hemoglobiny), charakterystyczny jest autosomalny dominujący typ dziedziczenia.
W przypadku obecności autosomalnego dominującego typu dziedziczenia, efekt zmutowanego genu objawi się prawie we wszystkich przypadkach. Z tą samą częstotliwością przychodzą na świat zarówno chore dziewczynki, jak i chorzy chłopcy. W tym przypadku u potomstwa prawdopodobieństwo wystąpienia choroby wynosi około 50%. Jeśli mutacja wystąpi ponownie w gamecie jednego z rodziców, może wystąpić sporadyczny przypadek dominującej patologii. Choroba Albrighta, otoskleroza, dysostoza, talasemia, mioplegia napadowa itp. mogą być przenoszone zgodnie z tym rodzajem dziedziczenia.
W przypadku obecności autosomalnego recesywnego typu dziedziczenia sam zmutowany gen będzie przejawiał się wyłącznie w stanie homozygotycznym. W tym samym czasie w równym stopniu zdarzają się narodziny chorych dziewcząt i chłopców. Stopień urodzenia chorego dziecka wynosi około 20%. W takim przypadku chore dziecko może również urodzić się z fenotopowo zdrowych rodziców, którzy są jednocześnie nosicielami zmutowanego genu.
Najbardziej charakterystycznym jest autosomalny recesywny typ dziedziczenia chorób dla tych chorób, których rozwój zakłóci funkcje kilku lub jednego enzymu, co nazywa się fermentopatią.
Podstawą dziedziczenia recesywnego, związanego z chromosomem X, jest właśnie efekt zmutowanego genu, którego manifestacja występuje wyłącznie w zestawie chromosomów płci XY, a więc u chłopców. Około 50% to prawdopodobieństwo urodzenia matki, która jest nosicielką zmutowanego genu, chorego chłopca. Urodzone dziewczynki będą praktycznie zdrowe, a część z nich będzie nosicielkami zmutowanego genu, który można też nazwać „przewodnikami”.
Dziedziczenie dominujące, które jest powiązane z chromosomem X, opiera się na wpływie dominującego zmutowanego genu, który może objawiać się w obecności absolutnie dowolnego zestawu chromosomów płci. Najpoważniejsze takie choroby wystąpią u chłopców. U chorego człowieka z tego rodzaju dziedzictwem wszyscy synowie będą całkowicie zdrowi, ale córki rodzą się chore. W przyszłości chore kobiety będą mogły przekazywać zmieniony gen swoim córkom i synom.
W wyniku zaistniałej mutacji genu może dojść do naruszenia prawidłowej syntezy białek pełniących funkcje strukturalne lub plastyczne. Najbardziej prawdopodobną przyczyną rozwoju takich chorób, jak wrodzona wada osteogenezy i osteodysplazja, jest właśnie naruszeniem syntezy białek strukturalnych.
Do chwili obecnej istnieją dowody na to, że takie zaburzenia odgrywają ważną rolę w patogenezie dziedzicznych chorób podobnych do zapalenia nerek (krwiomocz rodzinny, zespół Alporta). W wyniku anomalii, które wystąpiły w strukturze białek, dysplazję tkankową można zaobserwować zarówno w nerkach, jak iw innych narządach. To właśnie patologia białek strukturalnych jest charakterystyczna dla większości chorób dziedzicznych, które mają autosomalny dominujący typ dziedziczenia.
W wyniku zaistniałej mutacji genu może wystąpić rozwój chorób wywoływanych przez stany niedoboru odporności. Agammaglobulinemia będzie raczej trudna, zwłaszcza w połączeniu z aplazją grasicy.
Główną przyczyną powstawania hemoglobiny, która ma nieprawidłową strukturę w anemii sierpowatokrwinkowej, będzie zastąpienie reszt kwasu glutaminowego w jej cząsteczkach resztą wanilinową. To ta wymiana jest wynikiem mutacji genu, która miała miejsce. W wyniku tego odkrycia rozpoczęto bardziej szczegółowe badanie dość dużej grupy chorób dziedzicznych, które można sprowokować.
Do tej pory naukowcy zidentyfikowali szereg zmutowanych genów, które kontrolują syntezę czynników krzepnięcia krwi. W wyniku genetycznych zaburzeń deterministycznych, które wystąpiły w syntezie antyhemofilowej globuliny, może rozpocząć się rozwój. W przypadku naruszenia syntezy składnika tromboplastycznego rozpoczyna się rozwój hemofilii B. W wyniku braku prekursora tromboplastyny znajduje się podstawa patogenezy hemofilii C.
To właśnie w wyniku zaistniałych mutacji genów może dojść do naruszenia mechanizmu transportu przez błony komórkowe różnych związków. Do tej pory najbardziej zbadane są dziedziczne patologie transportu aminokwasów w nerkach i jelitach.
Podstawą wieloczynnikowych lub wielogenowych chorób dziedzicznych, czyli chorób, które mają dziedziczną predyspozycję, jest współdziałanie kilku genów jednocześnie, zarówno w układach wielogenowych, jak i czynnikach środowiskowych. Pomimo tego, że choroby z dziedziczną predyspozycją są dziś dość powszechne, nadal są słabo poznane.
Tylko doświadczony specjalista może powiedzieć o prawdopodobieństwie odziedziczenia przez dziecko określonej choroby.
Badając naturę dziedziczenia różnych cech u ludzi, opisano wszystkie znane typy dziedziczenia i wszystkie typy dominacji. Wiele cech jest dziedziczonych monogeniczny, tj. są określane przez jeden gen i są dziedziczone zgodnie z prawami Mendla. Opisano ponad tysiąc cech monogenicznych. Wśród nich są zarówno autosomalne, jak i związane z płcią. Niektóre z nich wymieniono poniżej.
Choroby monogenowe występują u 1-2% światowej populacji. To dużo. Częstość sporadycznych chorób monogenowych odzwierciedla częstość spontanicznych procesów mutacyjnych. Wśród nich duży odsetek stanowią choroby z defektem biochemicznym. Typowym przykładem jest fenyloketonuria.
manifestacja rodzinna
Zespół Morfana
Jest to ciężka choroba dziedziczna spowodowana pojedynczą mutacją genu, która zakłóca normalny cykl konwersji fenyloalaniny. U pacjentów aminokwas ten gromadzi się w komórkach. Chorobie towarzyszą ciężkie objawy neurologiczne (nadpobudliwość), małogłowie (mała głowa) i ostatecznie prowadzą do idiotyzmu. Diagnoza jest dokonywana biochemicznie. Obecnie 100% badań przesiewowych noworodków w kierunku fenyloketonurii przeprowadza się w szpitalach położniczych. Choroba jest uleczalna, jeśli dziecko zostanie w porę przeniesione na specjalną dietę wykluczającą fenyloalaninę.
Innym przykładem choroby jednogenowej jest Zespół Morfana lub choroba pajęczych palców. Dominująca mutacja w jednym genie ma silne działanie plejotropowe. Oprócz zwiększonego wzrostu kończyn (palców) pacjenci mają astenia, choroby serca, zwichnięcie soczewki oka i inne anomalie. Choroba przebiega na tle zwiększonej inteligencji, w związku z czym nazywa się ją „chorobą wielkich ludzi”. Chory był w szczególności amerykański prezydent A. Lincoln i wybitny skrzypek N. Paganini.
Wiele chorób dziedzicznych wiąże się ze zmianą struktury chromosomów lub ich normalnej liczby, tj. z mutacjami chromosomowymi lub genomowymi. Tak więc ciężka choroba dziedziczna u noworodków, znana jako „ zespół płaczącego kota”, jest spowodowane utratą (skreśleniem) długiego ramienia 5. chromosomu. Mutacja ta powoduje nieprawidłowy rozwój krtani, co powoduje charakterystyczny płacz dziecka. Choroba jest niezgodna z życiem.
Powszechnie znany choroba Downa jest wynikiem obecności w kariotypie dodatkowego chromosomu z 21 pary (trisomia na 21 chromosomie). Powodem jest brak rozłączenia chromosomów płciowych podczas formowania się komórek rozrodczych u matki. W większości przypadków pojawienia się dodatkowego chromosomu u noworodków wiek matki sięga co najmniej 35 lat. Monitorowanie częstości występowania tej choroby na terenach o dużym zanieczyszczeniu środowiska wykazało znaczny wzrost liczby pacjentów z tym zespołem. Zakłada się również, że wpływ infekcji wirusowej na organizm matki podczas dojrzewania jaja.
Osobną kategorią chorób dziedzicznych są zespoły związane ze zmianą prawidłowej liczby chromosomów płci. Podobnie jak choroba Downa, pojawiają się, gdy dochodzi do naruszenia procesu segregacji chromosomów w gametogenezie u matki.
U ludzi, w przeciwieństwie do Drosophila i innych zwierząt, chromosom Y odgrywa dużą rolę w określaniu i rozwijaniu płci. W przypadku jej braku w zestawie z dowolną liczbą chromosomów X osobnik będzie fenotypowo żeński, a jego obecność warunkuje rozwój w kierunku płci męskiej. W szczególności chorują mężczyźni z zestawem chromosomów XXY + 44A Zespół Klinefeltera. Charakteryzują się upośledzeniem umysłowym, nieproporcjonalnym wzrostem kończyn, bardzo małymi jądrami, brakiem plemników, nieprawidłowym rozwojem gruczołów sutkowych i innymi cechami patologicznymi. Wzrost liczby chromosomów X w połączeniu z jednym chromosomem Y nie zmienia definicji mężczyzny, a jedynie wzmacnia zespół Klinefeltera. Po raz pierwszy kariotyp XXYY został opisany w 1962 roku u 15-letniego chłopca ze znacznym upośledzeniem umysłowym, proporcjami ciała eunuchoidalnego, małymi jądrami i włosami typu żeńskiego. Podobne objawy są typowe dla pacjentów z kariotypem XXXYY.
Zespół Klinefeltera (1) i zespół Turnera-Shereshevsky'ego (2)
Brak jednego z dwóch chromosomów X w żeńskim kariotypie (XO) powoduje rozwój Zespół Turnera-Shereshevsky'ego. Chore kobiety są zwykle niskie, poniżej 140 cm, krępe, ze słabo rozwiniętymi gruczołami mlecznymi, mają charakterystyczne fałdy skrzydłowe na szyi. Z reguły są bezpłodne z powodu niedorozwoju układu rozrodczego. Najczęściej ciąża z tym zespołem prowadzi do spontanicznej aborcji. Tylko około 2% chorych kobiet utrzymuje ciążę do końca.
Trisomia (XXX) lub polisomia na chromosomie X u kobiet często powoduje chorobę podobną do zespołu Turnera-Shereshevsky'ego.
Choroby dziedziczne związane ze zmianą liczby chromosomów X rozpoznaje się metodą cytologiczną na podstawie liczby ciałek Barra lub chromatyny płciowej w komórkach. W 1949 roku M. Barr i C. Bertram, badając międzyfazowe jądra neuronów u kota, stwierdzili w nich intensywnie zabarwione ciało. Był obecny tylko w jądrach komórek żeńskich. Okazało się, że występuje u wielu zwierząt i zawsze kojarzy się z seksem. Ta struktura nazywa się chromatyna płciowa lub ciała Barra. W trakcie wnikliwej analizy cytologicznej i cytogenetycznej stwierdzono, że chromatyna płciowa jest jednym z dwóch żeńskich chromosomów płciowych, który znajduje się w stanie silnej spiralizacji, a zatem jest nieaktywny. U kobiet z zespołem Turnera-Shereshevsky'ego (kariotyp XO) nie wykryto chromatyny płciowej, podobnie jak u normalnych mężczyzn XY. Normalne kobiety XX i nienormalni mężczyźni mają po jednym ciele Barra, podczas gdy kobiety XXX i mężczyźni XXXY mają po dwa i tak dalej.
Osoby z chorobami dziedzicznymi rodzą się zwykle z poważnymi nieprawidłowościami fizycznymi, co pozwala na wczesne rozpoznanie choroby. Ale czasami choroba nie daje o sobie znać przez miesiące, a nawet dekady. Na przykład ciężka choroba dziedziczna spowodowana uszkodzeniem ośrodkowego układu nerwowego - pląsawica Huntingtona- może zamanifestować się dopiero po 40 latach, a wtedy jego nosiciel ma czas na pozostawienie potomstwa. Pacjenci charakteryzują się mimowolnymi drgającymi ruchami głowy i kończyn.
Zdarza się, że człowiek sprawia wrażenie osoby absolutnie zdrowej, ale ma dziedziczną predyspozycję do pewnej choroby, która objawia się pod wpływem czynników zewnętrznych lub wewnętrznych. Na przykład niektórzy ludzie mają ostrą reakcję na niektóre leki, co jest spowodowane defektem genetycznym - brakiem określonego enzymu w organizmie. Czasami u pozornie zdrowych osób dochodzi do śmiertelnej reakcji na znieczulenie, ale w rzeczywistości przenoszą oni specjalną dziedziczną chorobę mięśni w postaci utajonej. U takich pacjentów podczas lub po operacji w znieczuleniu temperatura nagle wzrasta (do 42 °).
